[發明專利]基于超寬帶的易燃液體檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201110214902.1
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102305800A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 韋崗;譚梁鐫;寧更新;廖明熙
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.基于超寬帶的易燃液體檢測裝置，具有能夾緊盛裝待檢測液體的容器的兩邊，其特征在于包括脈沖源、發射天線、第一接收天線、第二接收天線、數據處理模塊、報警器和能通過滑動調節所述兩邊的寬度使裝置夾緊所述容器的滑動變阻器；滑動變阻器將該寬度值變為電信號傳給數據處理模塊；中脈沖源產生超寬帶脈沖信號，通過發射天線將脈沖信號發射出去，第一接收天線接收反射脈沖，第二接收天線接收透射脈沖，兩個天線接收的脈沖經過數據處理模塊處理，數據處理模塊判斷液體是否是易燃液體，是則控制報警器發出警報；脈沖源與發射天線連接，第一接收天線、第二接收天線、報警器和滑動變阻器分別與數據處理模塊連接。

2.根據權利要求1所述的基于超寬帶的易燃液體檢測裝置，其特征在于所述發射天線、第一接收天線和報警器位于第一個平面上，第二接收天線位于與該平面的相對第二平面上，脈沖源、數據處理模塊和滑動變阻器位于第一平面的非底面垂直平面上。

3.根據權利要求1所述的基于超寬帶的易燃液體檢測裝置，其特征在于所述脈沖源產生1.7GHz-2.2GHz、帶寬為500MHz的超寬帶脈沖信號作為發射天線的信號源。

4.根據權利要求1所述的基于超寬帶的易燃液體檢測裝置，其特征在于所述報警器為蜂鳴器。

5.根據權利要求1所述的基于超寬帶的易燃液體檢測裝置，其特征在于所述裝置為無蓋長方體形狀。

6.利用權利要求1所述裝置的易燃液體檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1，將盛裝待檢測液體的容器放入裝置中，調節滑動變阻器使裝置兩邊夾緊盛裝待檢測液體的容器壁，并將該寬度值變為電信號傳給數據處理模塊，數據處理模塊根據無界均勻有耗媒質中電磁波的電場表達式計算出閥值A和閥值B，并設定好預設值，其中閥值A為反射脈沖的能量值，閥值B為透射脈沖的能量值，預設值為反射脈沖的能量值超過閥值A或透射脈沖的能量值超過閥值B的最大次數；

步驟2，脈沖源產生超寬帶脈沖信號并通過發射天線照射液體，信號遇到液體后產生反射、透射和吸收，第一接收天線和第二接收天線分別接收反射脈沖和透射脈沖，交由數據處理模塊處理；

步驟3，數據處理模塊對反射脈沖和透射脈沖進行濾波、檢波和放大，通過閥值A、閥值B和預設值判斷液體是否為易燃液體，是則控制報警器發出警報。

7.根據權利要求6所述的檢測方法，其特征在于當一次檢測結果同時超過閥值A和閥值B或連續多次檢測中超過其中一個閥值的次數達到預設值時，則報警器發出警報；若在對液體的檢測次數上限內，報警器沒有發出警報，則表明該液體不是易燃液體。

8.根據權利要求7所述的檢測方法，其特征在于無界均勻有耗媒質中電磁波的電場表達式為：E(r)＝E₀e^jωte^-(α+jβ)r，式中α為電磁波的衰減常數，表示每單位距離的衰減程度，ω為發射頻率的中心頻率的角頻率，μ為磁導率，μ≈4π×10^-7H/m，ε為介電常數，ε′和ε″分別為介電常數ε的實部和虛部，ε″/ε′＝tanδ≈h/r，發射天線的高度為h，裝置的寬度即傳播的距離為r，r可根據盛裝待檢測液體的容器進行調整；β＝2π/λ為相移常數，其中λ為發射頻率的中心頻率的波長，α+jβ稱為傳播常數，當得知E(r)后，對E(r)的平方在一個周期內積分：得到電磁波的透射能量值，也即閥值B的值，若在求E(r)的時候用2r代替r，則對E(r)的平方積分后，得到電磁波的反射能量值，也即閥值A的值。